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Tecnología de separación y purificación 227 (2019) 115682

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Tecnología de separación y purificación

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Eliminación de NOx en un lecho empacado rotatorio: optimización del proceso de

T
oxidación y absorción mejorada
Yong Caiab , Yong Luoa,ÿ , Guang-Wen Chua,b,ÿ, Wei Wuab, Xiao Yuab, Bao-Chang Suna,
Jian-Feng Chenab
a
Centro de Investigación del Ministerio de Educación para Ingeniería y Tecnología de Alta Gravedad, Universidad de Tecnología Química de Beijing, Beijing 100029, PR China
B
Laboratorio Estatal Clave de Compuestos Orgánicos-Inorgánicos, Universidad de Tecnología Química de Beijing, Beijing 100029, PR China

INFORMACIÓN DEL ARTÍCULO RESUMEN

Palabras clave: En vista del estándar continuamente estricto de las emisiones de óxidos de nitrógeno (NOx) , es muy urgente desarrollar nuevas
Eliminación de NOx tecnologías para la eliminación de NOx o actualizar el sistema de eliminación de NOx existente . Este trabajo presenta una
Lecho empacado giratorio tecnología novedosa para la eliminación de NOx en un reactor RPB mediante la combinación de oxidación y absorción mejorada.
Oxidación
Los resultados experimentales muestran que un reactor de lecho empacado giratorio (RPB), que tiene una alta eficiencia de
Ftalocianina de cobalto sulfonada
transferencia de masa gas-líquido, es una opción más apropiada para la eliminación de NOx. Luego, se ha desarrollado un sistema
en serie que combina en primer lugar un reactor de tanque agitado (STR) y en segundo lugar un reactor RPB para oxidar más NO
a NO2 que es muy soluble y mejora la absorción posterior en el reactor RPB. El mayor grado de oxidación (~99 %) se logró con
una concentración de clorito de sodio de 0,10 mol Lÿ1 y un volumen de líquido de 5,0 L en el STR. Se empleó un absorbente que
contenía ftalocianina de cobalto sulfonado (CoPcS) en el reactor RPB para satisfacer la demanda de una desnitrificación muy
eficiente para un funcionamiento a largo plazo. En comparación con el absorbente compuesto tradicional de urea/clorito de sodio
en un solo sistema RPB, la eficiencia total de eliminación de NOx aumentó aproximadamente un 30 % a través del absorbente que
contenía CoPcS en un sistema en serie en las condiciones optimizadas.

1. Introducción restringida por la proporción de NO2/NO [13]. Además, el NO2 es más soluble que el NO
en la solución de absorción y es relativamente fácil de eliminar por desnitrificación
En los últimos años, las emisiones de óxidos de nitrógeno (NOx) han aumentado húmeda [14]. Por lo tanto, la oxidación de NO y luego la absorción de NO2 de los gases
considerablemente debido al rápido desarrollo de las industrias químicas y de las de combustión se considera una opción muy valiosa [15].
centrales eléctricas. Entre todos los tipos de NOx, el óxido nítrico (NO) y el dióxido de
nitrógeno (NO2) son los contaminantes más graves que no solo son perjudiciales para la Una forma potencial de mejorar la eficiencia de eliminación de NOx es oxidar el NO
salud humana, sino también dañinos para el medio ambiente, incluidos el agotamiento mediante oxidantes en fase líquida [16,17]. Para los oxidantes en fase líquida, el
de la capa de ozono, el smog fotoquímico y el ácido. formación de lluvia [1–3]. permanganato de potasio (KMnO4) y el clorito de sodio (NaClO2), seleccionados
mediante pruebas de detección [18], podrían eliminar el NO de manera eficiente. Se han
Durante las últimas tres décadas, las reducciones de emisiones de NOx lograron implementado pruebas más recientes centradas en la aplicación de NaClO2 para la
mejoras considerables y las tecnologías de desnitrificación se han desarrollado en dos oxidación de NO en varios recipientes, como el reactor de tanque agitado (STR), la
categorías principales: métodos secos y húmedos. Los métodos secos incluyen columna de burbujeo y el depurador por aspersión [19–21]. El proceso de oxidación
principalmente la reducción catalítica selectiva (SCR) [4,5], la reducción no catalítica húmeda con NaClO2 en el STR podría considerarse una buena opción. Por otro lado,
selectiva (SNCR) [6] y la descarga corona pulsada [7], en la que la SCR fue la tecnología cómo absorber el NO2 de manera eficiente también es importante durante todo el proceso
más utilizada [8]. Específicamente, la RCS podría alterar las características de emisión de eliminación de NOx. Se puede emplear un reactor de lecho empacado giratorio (RPB),
de NOx y disminuir de manera eficiente las emisiones de NOx [9,10]. Sin embargo, la uno de los dispositivos típicos de intensificación de procesos, para mejorar la transferencia
aplicación de SCR se vio afectada por la temperatura y el posible envenenamiento de los de masa gas-líquido de los procesos de absorción [22]. También puede ahorrar mucho
catalizadores [11]. Los métodos húmedos tienen la virtud de un equipo de proceso simple espacio para las industrias de pequeña escala [23], como hornos de vidrio y hornos de
y una temperatura de funcionamiento baja y, por lo tanto, atraen a las industrias de cemento. Mientras tanto, los complejos de cobalto incluyen principalmente cobalto
pequeña escala [12], pero fueron divalente y trivalente que actúan como catalizadores y no son

ÿ Autores correspondientes en: Centro de Investigación del Ministerio de Educación para Ingeniería y Tecnología de Alta Gravedad, Universidad de Tecnología Química de Beijing,
Pekín 100029, RP China (G.-W. Chu).
Direcciones de correo electrónico: luoyong@mail.buct.edu.cn (Y. Luo), chugw@mail.buct.edu.cn (G.-W. Chu).

https://doi.org/10.1016/j.seppur.2019.115682 Recibido el
27 de febrero de 2019; Recibido en forma revisada el 27 de mayo de 2019; Aceptado el 9 de junio de 2019
Disponible en línea el 10 de junio de 2019
1383-5866/ © 2019 Elsevier BV Todos los derechos reservados.
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Nomenclaturas norte
velocidad de rotación (rpm)
t tiempo de tratamiento (min)
cin concentración de entrada de NOx para todo el experimento
proceso (mg mÿ3 ) símbolo griego
salida concentración de salida de NOx para todo el experimento
ÿ grado de oxidación del gas
proceso (mg mÿ3 )
CNO2 Concentración de salida de STR de NO2 (mg mÿ3 )
Concentración de salida de STR de NOx (mg mÿ3 ) abreviaturas
CNOx
Efe eficiencia de eliminación de NOx (%)
GRAMO
caudal de gas (m3 hÿ1 ) L/M relación gas-líquido
L caudal de líquido (L hÿ1 ) rpm r minÿ1

consumido en los procesos de reacción, como se informó en investigaciones anteriores 2.3. Análisis de los datos
[14,24,25]. Por lo tanto, los complejos de cobalto tienen el potencial de ser utilizados como
absorbente para mejorar la eficiencia de remoción de NOx en un reactor RPB. El gas de escape simulado fluyó continuamente a través del sistema experimental y se
Este trabajo estudió la eliminación de NOx en un reactor RPB mediante la combinación midieron las concentraciones de NO y NO2
de oxidación y absorción mejorada. En primer lugar, la eliminación de NOx en simultáneamente por un analizador de gases de combustión (ECOM-EN2, RBR Analytical
se investigó un solo sistema RPB. Entonces un sistema en serie que combina Instrument Institution, Alemania) para calcular la eficiencia de eliminación de NOx. La
en primer lugar, se desarrolló un reactor STR y, en segundo lugar, un RPB para mejorar eficiencia de eliminación total de NOx (Ef) se definió como Eq. (1):
el grado de oxidación de NOx y mejora la absorción posterior.
CC
en
ÿ

fuera
Además, se seleccionó un absorbente que contenía ftalocia nueve de cobalto sulfonado mi f =
C en (1)
(CoPcS) para una desnitrificación muy eficiente durante un funcionamiento a largo plazo en
el reactor RPB. donde Ci denota la concentración de NOx (mg mÿ3 ), incluida la entrada
y posiciones de salida. Además, ÿ representó el grado de oxidación de
el gas de escape simulado.
2. Sección experimental CNO
2
ÿ=
CNO (2)
2.1. Materiales X

donde CNO2 y CNOx representan las concentraciones de NO2 y NOx en

Gases estándar de NO (pureza > 99,99%) y O2 (pureza > la salida de gas del STR, respectivamente. La concentración de NOx es la
99,99%) se compraron a Gas Co., Ltd. de Haipu, Beijing, China. concentración total de NO y NO2.
La urea era un producto de Xilong Chemical Co., Ltd. Hidróxido de sodio
(NaOH) (AR, Beijing Chemical Works, Beijing, China), NaClO2 (80 % en peso, 3. Resultados y discusión
Aladdin Chemistry Co. Ltd., China), peróxido de hidrógeno (H2O2)
(30,00% en peso, Beijing Chemical Works, Beijing, China), KMnO4 (AR, 3.1. Eliminación de NOx en un solo sistema RPB
Beijing Chemical Works, Beijing, China), hipoclorito de sodio (NaClO)
(cloro disponible ÿ 80% en peso, Beijing Chemical Works, Beijing, China),
3.1.1. Comparación de Ef entre varios tipos de absorbentes
y CoPcS líquido (componente activo ÿ 30 % en peso, Huigong Purification La urea se empleó ampliamente en la tecnología de desnitrificación. La siguiente
Industry Co. Ltd, Changchun, China) se utilizaron en este estudio. (ecuación (3)) tiene lugar principalmente durante la absorción de NOx en
la solución de urea. Puede generar nitrógeno completamente inofensivo [28,29].

2.2. Configuración experimental

(NH 2) 2CO
++ ÿNO
+ + NO 2 N CO
2 2H 2 2 2O (3)

La Fig. 3 muestra la influencia de varios tipos de oxidantes en el NOx

Como se muestra en la Fig. 1, los experimentos de absorción se realizaron en un eficiencia de remoción en la solución de urea. La eliminación de NOx más baja
reactor RPB de contracorriente. El reactor RPB consistía principalmente en un
rotor, una carcasa fija, una entrada de líquido, una salida de líquido, una entrada de gas y una
toma de corriente. El diámetro interior, el diámetro exterior y la altura del rotor fueron
54 mm, 140 mm y 35 mm, respectivamente. Las velocidades superficiales del gas
de RPB fueron 0,044 m sÿ1 y 0,058 m sÿ1 , correspondiente al gas
caudal de 1,5 m3 hÿ1 y 2 m3 hÿ1 seleccionado en nuestros experimentos.
La Fig. 2(a) muestra el diagrama esquemático de un solo sistema RPB
aparato experimental, incluyendo un sistema de distribución de gas y un
sistema de absorción En primer lugar, se mezclaron aire, N2 y NO en un mezclador de gases para
simular los gases de escape. Dada la concentración de NOx emitida
de industrias a pequeña escala, como hornos de vidrio y hornos de cemento
[26,27], se seleccionó la concentración inicial de 1000 mg mÿ3 . Luego
el caudal de los gases de escape simulados fue controlado por el caudal másico
metro. Finalmente, el NOx en gas mixto fue absorbido en el reactor RPB por
el líquido absorbente que circulaba en el sistema de absorción.
La figura 2(b) presenta el diagrama esquemático de un sistema en serie que combina
en primer lugar un STR y en segundo lugar un reactor RPB. Obviamente, es similar a
el sistema RPB único y la única diferencia es que se seleccionó un STR como sistema de
oxidación en el sistema en serie.

Fig. 1. Diagrama esquemático del reactor RPB.

2
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Punto de muestreo-Cin

Mezclador de gases
RPB
Punto de muestreo Cout

gas de cola
Bomba
Medidor de flujo de masa

Válvula

Desperdicio Absorbente
Aire NO N2 Tanque Tanque

Sistema de distribución de gas Sistema de absorción

(a)

Punto de muestreo-Cin Punto de muestreo*

Mezclador de gases
RPB
Punto de muestreo Cout

Bomba gas de cola

Medidor de flujo de masa

Válvula

Tanque agitado Desperdicio Absorbente

Aire NO N2 Tanque Tanque

Sistema de distribución de gas Sistema de oxidación Sistema de absorción

(b)

Fig. 2. Montajes experimentales de (a) un solo sistema RPB y (b) un sistema en serie. *Se midieron las concentraciones de NO2 y NOx a la salida de gas del STR para calcular a.

-1 -1; 10,0% en peso de urea -1

N = 1600 rpm; G = 2 m3 ÿh ; L = 40 Lÿh 50 N = 1600 rpm; G = 2 m3 ÿh ; L = 40 Lÿh- 1; 10,0% en peso de urea
80
0,10 molÿL-1 H2 O2 0.10 molÿL-1 NaClO NaClO2
45
0,10 molÿL-1 NaClO2 0.10 molÿL-1 KMnO4
60 40

35

40
30

25
20
20

0 15
5 10 15 20 25 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10

t (min) CNaClO2 (molÿL-1)

Fig. 3. Efecto del tipo de absorbente sobre el Ef a diferentes tiempos. Fig. 4. Efecto de la concentración de NaClO2 en Ef.

La eficiencia (menos del 10%) se logró con el absorbente compuesto de urea/

3.1.2. Influencia de la concentración de NaClO2 en Ef
H2O2. Por el contrario, la mayor eficiencia de eliminación de NOx que se mantuvo Como se muestra en la Fig. 4, la eficiencia de eliminación de NOx aumenta con
estable al 55 % se logró con el absorbente compuesto de urea/KMnO4. La eficiencia el aumento de la concentración de NaClO2 que varía de 0,01 mol L-1 a 0,08 mol
de eliminación de NOx del absorbente compuesto de urea/NaClO2 fue ligeramente L-1 . Esto puedeconatribuirse a quede
el aumento lala
cantidad de NO2de
concentración deNaClO2
alta solubilidad
y el NO2aumentó
fue
menor que la del absorbente compuesto de urea/KMnO4. Considerando la relativamente fácil de eliminar con la solución de urea. Cuando la concentración de
capacidad de oxidación y el costo económico del absorbente, es seguro que el NaClO2 superó los 0,08 mol Lÿ1
absorbente compuesto de urea/NaClO2 debe tener prioridad en los siguientes , la eficiencia de eliminación de NOx
estudios en un solo sistema RPB. aumentó lentamente. Para una mejor eficiencia de eliminación, una mayor cantidad de NaClO2

3
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sesenta y cinco
60
N = 1600 rpm; G = 2 m3 ÿh
-1
; L = 40 Lÿh
-1
G = 2 m3 ÿh-1; N = 1600 rpm; 10,0% en peso de urea
55
0,10 molÿL-1 NaClO2 urea 0,10 mol/l de NaClO2
60
50

55 45

40
50
35

45 30
2 3 4 5 6 7 8 9 10 40 50 60 70 80 90 100

Wurea (% en L/ M
peso) (a) Fig. 7. Efecto de la relación gas-líquido en Ef.

60
-1 -1 la eficiencia disminuye rápidamente en poco tiempo, como se muestra en la Fig. 5 (b). Esto
N = 1600 rpm; G = 2 m3 ÿh ; L = 40 Lÿh
podría atribuirse al hecho de que la reacción de la Ec. (3) fue forzado al sitio del producto bajo la
50 alta concentración de urea.

40 3.1.4. Influencia de la velocidad de rotación en Ef La

velocidad de rotación del reactor RPB tiene una gran influencia en la interacción gas-líquido
dentro del rotor. La Fig. 6 muestra que la eficiencia de eliminación de NOx aumenta con la
30
velocidad de rotación que varía de 600 rpm a 2200 rpm. La eficiencia de eliminación de NOx más

0,10 molÿL-1 NaClO2 baja fue de aproximadamente 42 % a una velocidad de rotación de 600 rpm. Cuando la velocidad
20 1,0 % en peso de urea de rotación aumentó hasta 2200 rpm, la eficiencia de eliminación de NOx aumentó en un 18 %.
10,0 % en peso de urea
La posible razón fue que el líquido chocó violentamente con el empaque de malla de alambre en

10 el rotor del reactor RPB para generar abundantes gotas de líquido, películas y filamentos a una
5 10 15 20 25 velocidad de rotación más alta [30,31], lo que podría mejorar la tasa de renovación de la interfaz. .
t (mín) Por esta razón, se logró una mayor eficiencia de transferencia de masa para mejorar el proceso
de absorción.
(b)

Fig. 5. Efectos de (a) concentración de urea y (b) tiempo de tratamiento en Ef.

70 3.1.5. Influencia de la relación gas-líquido en Ef La

-1
G = 2 m3 ÿh ; L = 40 Lÿh- 1; 10,0% en peso de urea Fig. 7 presenta la dependencia de Ef en la relación gas-líquido cuando el caudal de gas era

0,10 molÿL-1 NaClO2 de 2 m3 hÿ1 . La relación gas-líquidoabsorción.

más alta significa el caudal
Los resultados demás bajo
la Fig. de la solución
7 sugirieron que de
con el
60
incremento de la relación gas-líquido, la eficiencia de eliminación de NOx disminuyó drásticamente.
Eventualmente, la eficiencia de eliminación de NOx fue solo del 32 % con una relación gas-líquido
50
de 100. La razón fue que la alta relación gas-líquido provocó la disminución del grado de
interacción gas-líquido [32–34]. Como resultado, se redujo el área interfacial efectiva gas-líquido
40 en el reactor RPB y luego se limitó la tasa de absorción.

30

20 3.2. Eliminación de NOx en un sistema en serie

400 800 1200 1600 2000 2400

N (rpm) 3.2.1. Optimización del proceso de oxidación húmeda

Los resultados experimentales antes mencionados manifiestan que el reactor RPB tiene un
Fig. 6. Efecto de la velocidad de rotación en Ef.
buen rendimiento de desnitrificación. Sin embargo, con los estrictos estándares de emisión de
gases de combustión, la demanda de desnitrificación profunda está aumentando. Se entiende
Se seleccionó la concentración (0,10 mol L-1 ). que el NOx consistía principalmente en NO de baja solubilidad (> 90%), lo que era desfavorable
para el proceso de absorción.
3.1.3. Influencia de la concentración de urea en el Ef La Por lo tanto, el proceso de oxidación es necesario para la eliminación profunda de NOx.
concentración de urea del absorbente compuesto es un parámetro importante para evaluar En consecuencia, se desarrolló un sistema en serie para promover la eficiencia de eliminación
su capacidad de absorción. Como se muestra en la Fig. 5(a), la eficiencia de eliminación de NOx de NOx. En aras de optimizar el proceso de oxidación húmeda, es necesario evaluar los efectos
disminuye ligeramente con el incremento de la concentración de urea. Mientras tanto, la Fig. 5(b) de varios parámetros operativos sobre el grado de oxidación del gas de escape simulado.
muestra que la eficiencia de eliminación de NOx podría permanecer relativamente estable dentro
de los 25 min cuando la concentración de urea del absorbente compuesto de urea/NaClO2 era Como se muestra en la Fig. 8(a), se investigó el efecto del tipo de oxidante sobre el grado
del 10,0% en peso. Se obtuvieron tendencias similares en la literatura sobre desnitrificación de oxidación del gas. Para el oxidante de NaClO2, el grado de oxidación del gas de escape
húmeda usando solución de urea [28]. En comparación, se acumuló una gran cantidad de ácidos simulado podría alcanzar aproximadamente el 99 %, lo que significa que el gas de escape
nitrosos en la solución absorbente con 1,0 % en peso de urea, lo que limitó la absorción de NO2 simulado podría oxidarse casi por completo a NO2.
y finalmente hizo que la eliminación de NOx Sin embargo, el grado de oxidación de KMnO4 y H2O2 fue mucho menor que el de NaClO2. La
Fig. 8(b) muestra el efecto del NaClO2

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100

80
-1
G = 1,5 m3 ÿh ; V = 5 litros
60 0,10 molÿL-1 H2

O2 0,10 molÿL-1
40 KMnO4 0,10 molÿL-1 NaClO2

20

5 10 15 20 25
t (mín)
(a)

100

Fig. 9. Estructura molecular de CoPcS.

80

-1
condición de un volumen de líquido más bajo.
G = 1,5 m3 ÿh ; V = 5 litros
60

3.2.2. Caracterización de absorbentes que contienen CoPcS y su influencia en Ef

40 0,06 molÿL-1 NaClO2 0,04

molÿL-1 NaClO2 0,02 El sulfonato de ftalocianina metálica, como catalizador típico, se ha utilizado
20 molÿL-1 NaClO2 0,01
ampliamente en varios sistemas, como mercaptano [35–38], otros compuestos de
azufre gaseoso [39–43] y óxido de nitrógeno [44]. En consecuencia, se eligió un
molÿL-1 NaClO2
absorbente líquido que contenía CoPcS (Fig. 9), que se esperaba que desempeñara
0
5 10 15 20 25 el papel de catalizador y promoviera la eficiencia de eliminación de NOx en el sistema

t (min) en serie.
La Fig. 10(a) muestra que la eficiencia general de eliminación de NOx aumenta
(B) con el incremento de la concentración de CoPcS y la Ef más alta podría alcanzar
aproximadamente el 90 %. En comparación con el absorbente que contiene urea/otros
100 oxidantes, el absorbente líquido que contiene CoPcS podría promover la eficiencia de
eliminación de NOx en gran medida en el sistema en serie. Mientras tanto, la eficiencia
de eliminación de NOx muestra una ligera tendencia a la baja a medida que pasa el
90
tiempo, cayendo aproximadamente un 5 % en 60 minutos. Además, con el aumento
del tiempo de tratamiento en el reactor RPB, el valor de pH del absorbente muestra
-1
G = 1,5 m3 ÿh ; V = 5 L; una tendencia descendente lenta como se muestra en la Fig. 10(b). En base a los
80
0,04 molÿL-1 NaClO2 resultados anteriores, la mayor concentración inicial de CoPcS favorece la eficiencia

2,0 litros
de eliminación de NOx y la actividad del absorbente que contiene CoPcS podría
70 3,0 litros
mantenerse durante bastante tiempo.
4,0 litros Con el fin de confirmar la actividad del absorbente mencionado anteriormente a
5,0 litros largo plazo, se analizó el contenido del componente activo utilizando un
60
espectrofotómetro (Shimadzu U2800, Japón) a una longitud de onda de 675 nm que
0 10 20 30 40 50 60 corresponde al ion cobalto divalente [43] .
t (min) La Fig. 10(c) muestra que el pico de absorción a 675 nm básicamente no cambió antes
y después del proceso de absorción, lo que indica que la actividad del absorbente que
(C) contenía CoPcS era estable y CoPcS desempeñó el papel de catalizador.
Fig. 8. Efectos de (a) tipo de oxidante, (b) concentración de NaClO2 y (c) volumen de líquido
en un STR sobre el grado de oxidación del gas en diferentes momentos. Basado en la investigación previa [44,45], el posible mecanismo catalítico se
componía de dos pasos individuales. El primer paso fue que el O2 fue adsorbido y
activado en CoPcS. La oxidación comenzó con la reacción entre el NO y el O2
concentración en el grado de oxidación del gas. Es claro que el grado de oxidación
preadsorbido para generar el primer NO2. El segundo paso*fue
NOque otra molécula
reaccionó con el de
O*
del gas aumentó con el incremento de la concentración de NaClO2 .
restante en CoPcS (O* -CoPcS) para generar el segundo NO2 y luego se recuperó el
Cuando la concentración de NaClO2 era de 0,04 mol Lÿ1 , el grado
, de oxidación del
catalizador (CoPcS).
gas era de ~99 %. Además, cuando la concentración de NaClO2 aumentó hasta 0,06
, gas cambió ligeramente.
mol Lÿ1 , el grado de oxidación del
Por lo tanto, se seleccionó la concentración de NaClO2 de 0,04 mol Lÿ1 como la
condición experimental óptima. La Fig. 8(c) ilustra el efecto del volumen de líquido en 3.2.3. Caracterización en Ef del absorbente que contiene CoPcS
el STR sobre el grado de oxidación del gas. El grado de oxidación del gas aumentó La eficiencia de eliminación de NOx por parte del absorbente que contiene CoPcS
con el incremento del volumen de líquido en un STR. La razón fue que la concentración se evaluó preliminarmente, lo que sugiere que el absorbente que contiene CoPcS fue
de NaClO2 en el STR siempre disminuyó con la prolongación del tiempo de tratamiento. eficiente para la eliminación de NOx durante un funcionamiento a largo plazo. Para
Por lo tanto, la posibilidad de contacto entre el gas de escape simulado y el NaClO2 revelar más cómo los parámetros operativos afectan la eficiencia de eliminación, se
se restringió bajo el evaluaron varias condiciones sistemáticamente.
En vista de la estructura de CoPcS (Fig. 9), el valor de pH, como el más

5
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95 90
FUERZA: G = 1,5 m3 ÿh-1 FUERZA: G = 1,5 m3 ÿh-1
; V = 5 L; 0,04 molÿL-1 NaClO2 ; N = ; V = 5 L; 0,04 molÿL-1 NaClO2

RPB: L = 40 Lÿh -1 -1
1600 rpm; COPcS RPB: L = 40 Lÿh ; N = 1600 rpm; COPcS
90
88 15 mmolÿL-1 CoPcS
(%)
Ef (%)
Ef
85

86
80

6,70 mmolÿL-1 CoPcS 84

75
10,0 mmolÿL-1 CoPcS
15,0 mmolÿL-1 CoPcS
70 82
0 10 20 30 40 50 60 11,4 11,5 11,6 11,7 11,8 11,9 12,0 12,1
t (mín) pH
(a) (un)

FUERZA: G = 1,5 m3 ÿh-1

12.4 ; V = 5 L; 0,04 molÿL-1 NaClO2 ; N = 83
RPB: L = 40 Lÿh -1 FUERZA: G = 1,5 m3 ÿh-1
1600 rpm; COPcS ; V = 5 L; 0,04 molÿL-1 NaClO2 RPB: L

15 mmolÿL-1 CoPcS 82 = 40 Lÿh -1; CopS 15 mmolÿL-1 CopS

12.2
pH
81
12.0 (%)
Ef

80
11.8

79
11.6

78
11.4
0 10 20 30 40 50 60
77
800 1200 1600 2000 2400
t (mín)
N (rpm)
(b)
(b)
0.7
FUERZA: G = 1,5 m3 ÿh-1
; V = 5 L; 0,04 molÿL-1 NaClO2 ; N = 92
-1 FUERZA: G = 1,5 m3 ÿh-1
0.6 RPB: L = 40 Lÿh 1600 rpm; 15 mmolÿL-1 CoPcS ; V = 5 L; 0,04 molÿL-1 NaClO2 RPB: N

= 1600 rpm; CopS 10 mmolÿL-1 CopS

Estado inicial
0.5 88
Después de la absorción durante una hora.

Absorbancia 0.4 (%)

Ef
84
0.3

80
0.2

0.1 76

0.0
300 400 500 600 700 800 72
Longitud de onda 30 40 50 60 70 80

L/ M
(nm) (c)
(C)
Fig. 10. (a) Efecto de la concentración de CoPcS en Ef en un sistema en serie, (b) cambio
de pH de CoPcS en diferentes momentos en un sistema en serie y (c) variación de los Fig. 11. Efectos de (a) valor de pH, (b) velocidad de rotación y (c) relación gas-líquido en
espectros de absorción característicos de CoPcS antes y después del proceso de absorción. Ef en un sistema en serie.

parámetro importante, fue analizado en primer lugar. En la Fig. 11(a) se puede ver velocidad, se podría obtener el área interfacial efectiva gas-líquido alta, contribuyendo
que la eficiencia de eliminación de NOx aumenta con el incremento del valor de pH. a la transferencia de masa gas-líquido durante el proceso de absorción. Sin embargo,
En otras palabras, la solución más alcalina podría conducir a una mayor eficiencia las altas velocidades de rotación siempre redujeron el tiempo de residencia del
de eliminación de NOx . Las razones fueron las siguientes: (i) CoPcS era poco líquido en el reactor RPB y, por lo tanto, disminuyeron la eficiencia de eliminación de
soluble en agua. La solubilidad de CoPcS siempre aumentó con el incremento del NOx. Como resultado, este efecto condujo a una eficiencia de eliminación de NOx
valor de pH y luego mejoró la actividad del absorbente [46]. (ii) el gas de escape relativamente estable después de 1600 rpm.
simulado se absorbió en la fase líquida, lo que resultó en la generación de HNO2 y Con respecto a la relación gas-líquido, los resultados del experimento fueron
HNO3, por lo que el ambiente alcalino fue más propicio para la eliminación de NOx. similares a los de la Fig. 7. La Fig. 11(c) muestra que la eficiencia de eliminación de
NOx disminuye con el incremento de la relación gas-líquido bajo la condición de 10
Como puede verse en la Fig. 11(b), con el aumento de la velocidad de rotación, mmol L-1 CoPcS. En comparación con el valor de pH y la velocidad de rotación, la
la eficiencia de eliminación de NOx aumenta primero y luego tiende a estabilizarse relación gas-líquido tiene el mayor efecto sobre la eficiencia de eliminación de NOx.
después de 1600 rpm. La mayor eficiencia de eliminación de NOx podría alcanzar Por lo tanto, se debe suministrar más solución de absorción para tratar el gas de
aproximadamente el 81%. Claramente, la velocidad de rotación tiene un gran impacto escape simulado y se podría lograr una mayor eficiencia de eliminación de NOx.
en la interacción gas-líquido dentro de la zona de empaque. En una alta rotación

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